Diario personal del médico militar del Rumiñahui V

Existen 13 familias de virus ARN, de virus ADN existen la mitad de familias: 7. Para ver cómo se relacionan todas estas familiar revisar la clasificación Baltimore.

Para saber cómo se caracteriza un virus pinchad aquí

Diario del Dr. Clever Moreira, médico militar en misión en la nave interestelar Rumiñahui V. Día 30 de agosto de 2084.

Al regreso de una misión por la galaxia Galápagos, mi compañero de tripulación, Justo Empate Saldarriaga, enferma gravemente. Exploro a Justo en búsqueda de señales de infección y descubro que está incubando un virus alienígena.

Pregunta 1
a) Descubre que este virus porta ácidos nucleicos, proteínas y lípidos. También averigua que este virus puede infectar a las células HeLa las cuales dispone en su laboratorio.

i) Cultiva este virus en presencia de células HeLa con uno de los siguientes radioisótopos:

32P, 35S y 3H

¿Qué macromolécula viral será marcada con 32P?

¿Qué macromolécula viral será marcada con 3H?

¿Qué macromolécula viral será marcada con 35S?

ii) Analiza el ácido nucleico y encuentra lo siguiente:

Porcentaje

A 27.6%
G 23.2%
T 28,1%
C 24,0%
U 0,8%

¿Qué ácido nucleico tiene el virus? ¿Por qué?

b) Dado que se trata de un virus alienígena, usted quiere determinar qué macromolécula (ácidos nucleicos, proteínas y lípidos) constituye el material hereditario. Explique cómo procedería.

Pregunta 2
a) Jupiter Stalin Cedeño, el científico manabí, examina la replicación del ADN para determinar si es semejante a la replicación del ADN en la tierra. Construye un sistema in vitro para la replicación del ADN.

i) ¿Cuáles son los 4 componentes moleculares que debe incluir en su sistema?

ii) Antes de la replicación, todo el ADN molde está marcado con 15N ¿Dónde se encuentra el nitrógeno en el ADN?

iii) Repite los experimentos de Meselson-Stahl. En el siguiente diagrama, dibuje los resultados que se podrían esperar en cada prueba en los 2 tipos de replicación: conservadora y semi-conservadora.

b) Jupiter Stalin ha inventado un generador de imágenes de tamaño nanoscópico que le permite examinar un comienzo de replicación del ADN. El computador lefacilita la siguiente imágen de la horquilla de replicación. Vemos como la replicación está teniendo lugar en ambas hebras y como las dos bifurcaciones se están separando cada vez más

En la siguiente horquilla de replicación a) Situa en el dibujo los puntos de crecimiento. b) Marque los extremos 3' y 5'. c) Indique qué hebras en particular son los fragmentos de Okazaki d) ¿A qué sitio (A, B o ambos) puede unirse el primr 5' CAAGG 3' para iniciar la replicación?. e) ¿A qué sitio (A, B o ambos) puede unirse el primer 5' CAAGG 3' para iniciar la replicación? f) Si un primer se une a la secuencia A ¿Cuál es la dirección de elongación (izquierda o derecha)? g) En la hebra de la posición A la síntesis de ADN se lleva a cabo de un modo continuo o discontinuo?. h) ¿Qué fragmento se sintetiza primero C o D?
Nota: El cuadrado negro representa a la DNA polimerasa III

c) Más miembros de la tripulación del Rumiñahui V comienzan a encontrarse mal a causa de la infección vírica. Mientras le da vueltas al tema, observa que ningún miembro manabí de la tripulación está enfermo. Habla con Jupiter Stalin, su colega manabí que le proporciona una muestra de células de pacientes manabitas. Entonces, decide mezclar el virus con las células de estos pacientes para hacer un seguimiento del ciclo de la infección en las células sanguíneas manabitas. Cuando analiza estas células observa que su ADN está altamente modificado con grupos metil en ciertas bases y que hay una nucleasa peculiar en las células manabitas que desorganiza el ADN regular, no modificado. ¿Puede proponer un modelo que explique la inmunidad de los manabitas?

Pregunta 3
Su caracterización preliminar del nuevo virus va por buen camino. Descubre que este virus tiene 1 cromosoma y distingue un segmento del ADN que cree que otorga al virus su capacidad para infectar. El equipo médico del Rumiñahui quiere que corte ese segmento de ADN y que lo coloque en un vector para que sea enviado al Centro de Investigación Médica de Yachay. Mostramos a continuación un esquema del fragmento deseado del gen viral y una porción de ADN.

a) A continuación mostramos un set de enzimas de restricción que tiene en su congelador: SnaB1, EcoRI, RsaI, SalI, BamHI, XbaI
Al lado del nombre de la enzima en cuestión vemos su secuencia (de 5’ a 3’) y una flecha que señala el lugar donde la enzima “corta”.

i) Señale la enzima o enzimas que NO PUEDEN cortar el fragmento de ADN mostrado arriba.

ii) Señale cuál es la enzima (s) que deja extremos romos.

iii) Señale la enzima o enzimas que dejan extremos salientes después de cortar.

iv) ¿Qué enzima única emplearía para quitar el gen del ADN viral?

v) ¿Qué par de enzimas diferentes podría utilizar?

b) Desea insertar el fragmento en el vector que mostramos más abajo:

i) ¿Qué enzima o enzimas usaría para cortar los fragmentos deseados del ADN viral?

ii) ¿Qué enzima o enzimas usaría para cortar el vector de ADN?

c) Supongamos que emplea una única enzima para cortar tanto el vector como el fragmento.

i) Tras ligar el fragmento con el vector, ¿cuántos sitios para esa enzima tendrá el ADN resultante?

ii) ¿Cuántas moléculas de ADN posibles pueden resultar de este tipo de ligación?

d) Le pasa las maravillosas instrucciones detalladas arriba a un técnico del laboratorio de Chone. Éste echa a perder el experimento, utilizando sólo la enzima SnaB I para cortar el vector de ADN, y la RsaI para cortar el fragmento del ADN viral. A continuación liga el fragmento cortado al vector cortado.

i) ¿Puede arreglar este desbarajuste volviendo a extraer el fragmento con SnaBI? Explique porque sí o porque no.

ii) ¿Puede arreglar este desbarajuste volviendo a extraer el fragmento con RsaI?
Explique porque sí o porque no.

Pregunta 4
Los científicos del Centro Médico del Rumiñahui V reciben finalmente su vector, pero encuentran muchas dificultades a la hora de transcribir el vector de DNA con el fragmento. En su tubo de reacción, tienen el buffer estándar de síntesis de ARN, el vector de ADN con el fragmento, ADN polimerasa y los trifosfatos ATP, GTP, TTP, y CTP.

a) Usted piensa, “¡Claro!”, e inmediatamente les envía un paquete con ......................... y .................. lo que les debería permitir sintetizar con éxito ARN del vector de ADN que contiene el fragmento.

b) Usted piensa que es probable que los científicos del Centro Médico del Rumiñahui requieran los componentes necesarios para sintetizar proteínas a partir del ARN que ahora saben hacer. ¿Qué tres componentes esenciales necesita enviar a estos científicos para que puedan sintetizar proteínas a partir del ARN viral?

c) Mientras tanto, en el Rumiñahui, se desarrolla un análogo de nucleótido denominado Ajíceltron que puede utilizar como tratamiento contra este virus. El Ajíceltron se adapta al centro catalítico del ARN Polimerasa del virus e impide que el ARN Polimerasa viral se ligue al ADN. ¿Qué efecto tendrá el Ajíceltron en la transcripción vírica?

d) El técnico de laboratorio propone emplear Diablumitín. El Diablumitín es una molécula que semeja un ARNt (transferente) cargado con aminoácidos. Se une al sitio A de los ribosomas y causa la terminación prematura de la síntesis proteica. ¿Cuál cree que es el mejor fármaco contra esta infección? Explique su razonamiento.

¿Cómo termina toda esta historia? A Clever Moreira se le otorga el Premio Pedro Leiva de biología y medicina por haber salvado las vidas humanas del Rumiñahui V y se substituye el festivo del 10 de Agosto por el Día de Clever Moreira. La Academia Científica de Latam le concede una cátedra. FIN

Ciencia ficción: cuando lo natural es sólo ideología

Quiero hacer en el programa de radio unos capítulos dedicados a escritores que han tratado temas científicos en sus obras.

Por ejemplo Jack London. Jack London escribió Colmillo Blanco y La llamada de la selva, dos fábulas darwinistas narradas desde el punto de vista de un lobo y un perro respectivamente, en cuyas páginas London escenifica la supervivencia del más apto, concepto que luego aplicaría a la sociedad humana. El derrumbe de la civilización a causa de una pandemia global "La plaga escarlata"; la guerra bacteriológica entre una potencia asiática y las naciones de raza blanca "The unparalell invasion"; y, mucho menos usual, una parábola sobre el origen de la desigualdad social ambientada en la era de las cavernas (La fuerza de los fuertes).

Hace días en el blog Bacterias Actuaciencia veíamos como un producto nutricional que usan las ONGs para alimentar a los pobres de África ya había sido intuído en la novela "Hagan sitio, hagan sitio" de Harry Harrison en 1966. Esta novela dio lugar a la película "Soylent Green" que en España se llamó "Cuando el destino nos alcance"

La ciencia ficción ha dado a la literatura grandes obras maestras. Una de mis favoritas, Flores para Algernon del escritor Daniel Keyes. Narra el experimento llevado a cabo sobre un individuo con un IQ de 68 que llega a alcanzar un coeficiente altísimo.

Hay muchísimos ejemplos en los cuales los escritores han visto con clarividencia cómo iban a ser el futuro, que tipo de tecnologías y descubrimientos iban a hacerse realidad. La libertad creativa de los escritores les permite ir por delante de los hechos.


La literatura de ciencia ficción nos permite ver a nuestra época desde una perspectiva distinta. Creemos que lo que observamos, la política, los avances científicos, las relaciones sociales y económicas son como son desde el origen de los tiempos y así serán por siempre jamás. Cometemos el error de juzgar nuestra realidad desde el tiempo y la escala personal. Los escritores de ciencia ficción son capaces de ir más allá y mostrarnos que lo que hoy nos parece lógico en el futuro puede ser un anacronismo. Este tipo de perspectiva es muy liberadora. Especialmente en una época como la nuestra, en la que ya no existen utopías y que por ese motivo ya no nos consideramos capaces de grandes proezas, debemos volver a leer a aquellos que nos muestran que las utopías y las distopías existen. Qué mucho de lo que creemos como natural es sólo ideología. Es muy difícil para alguien joven darse cuenta de esto. Por ese motivo creo que debemos recomendar la lectura de algunas de estas obras de literatura imprescindibles

Erewhon, la ciencia ficción nos muestra el futuro

Esta novela me impresionó cuando la leí. Debía tener veinte años. Es un libro escrito por Samuel Butler en el siglo XIX. La acción transcurre en un país alejado y aislado sin contacto con el exterior. En este país el robo se considera una enfermedad, un alejamiento patológico de la norma que debe de ser tratado, sin embargo, la enfermedad misma está considerada un crimen. Por lo tanto los habitantes de Erewhon tienen miedo a la enfermedad, hablar de ella es casi tabú. Todos son sospechosos de estar enfermos y el que enferma se le considera como un criminal.
Actualmente en el que el acceso a los mínimos materiales es algo relativamente fácil en las sociedades avanzadas es el acceso a la sanidad, a el tratamiento de calidad, lo que empieza a ser un factor de discriminación. En EEUU hay 40 millones de ciudadanos sin acceso a un seguro médico. Si a estar personas se les produce un tumor pasarán de ser trabajadores a ser indigentes al no poder trabajar y no poder costearse el tratamiento. Este drama se puede observar en la serie de televisión "Breaking bad".
El mantenimiento de un sistema nacional de salud de calidad es fundamental para garantizar la existencia de una clase media estable. Sin acceso a la sanidad todos seremos esclavos por que estar sanos es un requerimiento para ser aceptados en esta sociedad de culto a la juventud, en la que una persona de 45 años ya es viejo y empieza a ser considerada un desechable.